磺基水楊酸合鐵

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1、磺基水楊酸合鐵(Ⅲ)配合物的組成及穩(wěn)定常數(shù)的測(cè)定【摘要】磺基水楊酸（簡(jiǎn)化為H3R），與Fe3+可以形成穩(wěn)定的配合物，配合物的組成隨溶液的pH值的不同而改變。在pH=2~3時(shí)，pH=4~9時(shí)，pH=9~11.5時(shí)，磺基水楊酸與Fe3+能分別形成不同顏色且具有不同組成的配離子。等摩爾連續(xù)變化法是配制一系列溶液,保持溶液中度、離子強(qiáng)度、溫度和金屬離子與配體的總物質(zhì)的量不變改變金屬離子cM和配體的摩爾分?jǐn)?shù)使之連續(xù)化,在最大吸收波長(zhǎng)處測(cè)定各溶液的吸光度,以吸光度A配體的摩爾分?jǐn)?shù)xR作圖,根據(jù)兩邊線性部分的延線相交之點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的配體摩爾分?jǐn)?shù)值,即可求出配合的組成比可以認(rèn)為相交之

2、點(diǎn)Amax為配合物以n完全配位而不離解的吸光度,而實(shí)驗(yàn)測(cè)得值為A,兩者之差就是由配合物離解所造成的.由此可求K穩(wěn),相應(yīng)計(jì)算同摩爾比法.【關(guān)鍵字】分光廣度法等摩爾連續(xù)變化法伯朗－比爾定律配合物配位數(shù)【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?、了解光度法測(cè)配合物配位數(shù)和穩(wěn)定常數(shù)的一種原理和方法；2、測(cè)定pH<2.5時(shí)，磺基水楊酸合鐵(Ⅲ)配合物的組成及穩(wěn)定常數(shù)；3、學(xué)習(xí)分光光度計(jì)的應(yīng)用；4、鞏固溶液配制及作圖法處理數(shù)據(jù)的方法?！緦?shí)驗(yàn)原理】1、伯朗－比爾定律當(dāng)具有一定波長(zhǎng)的單色光通過有色溶液時(shí)，一部分光被溶液吸收，另一部分光透過溶液。Io一定時(shí)，Ia越大，It就越小。一般將透過光強(qiáng)度It與入射光強(qiáng)

3、度I0之比叫透光度，以T表示：T越大，溶液透光程度越大，對(duì)光的吸收程度越小。一般用A表示有色溶液對(duì)光的吸收程度，A越大，T越大，對(duì)于同一溶液而言，其吸光度與濃度c和液層厚度d成正比，即伯朗-比爾定律，若入射光波長(zhǎng)、比色皿（溶液）的厚度d一定時(shí)，吸光度只與溶液的濃度c成正比。通常測(cè)定某一物的一系列已知濃度的吸光度，以A為縱標(biāo)，c為橫標(biāo)，繪出A－c標(biāo)準(zhǔn)曲線，則其斜率為k=εd，如果測(cè)定該物未知濃度ci溶液的吸光度為Ai，則由Ai/k或從標(biāo)準(zhǔn)曲線就可以求出ci來。2、等摩爾系列法求配合物組成及穩(wěn)定常數(shù)對(duì)于配合物體系而言，如果組成配合物的中心離子和配體的吸收光譜與配合物的

4、吸收光譜不重合，就可以選擇對(duì)配合物有較大吸收的波長(zhǎng)，測(cè)得平衡體系吸光度，與相應(yīng)的配合物濃度[MLn]間應(yīng)符合，測(cè)得吸光度A就可以求出配合物的濃度。本實(shí)驗(yàn)選用磺基水楊酸（簡(jiǎn)寫為H3R）與Fe3+形成的配位平衡體系，H3R和Fe3+等試劑與配合物的吸收光譜不重合，因此可用分光光度法測(cè)定。但由如下配位反應(yīng)：可知配合物的組成受溶液的pH影響，在pH=2~3、4~9、9~11時(shí)，二者可形成三種顏色不同、組成不同的配離子。本實(shí)驗(yàn)是測(cè)定pH=2~3時(shí)形成的紅褐色磺基水楊酸鐵配離子的組成及其穩(wěn)定常數(shù)，實(shí)驗(yàn)中是通過加入一定量的HClO4來控制溶液的pH值。由于配合物系統(tǒng)的復(fù)雜性，因

5、此建立了不同的平衡系統(tǒng)及相應(yīng)的處理方法，本實(shí)驗(yàn)選用等摩爾連續(xù)變化法。所謂等物質(zhì)的量變化法就是保持金屬離子和配體二者的總物質(zhì)的量（摩爾數(shù)）不變，將金屬離子和配體按不同物質(zhì)的量（摩爾）比混合，配制系列等體積溶液（即配置一系列保持金屬離子濃度c和配體濃度之和不變的溶液），分別測(cè)其吸光度。雖然這一系列溶液中總物質(zhì)的量相等，但M與R的物質(zhì)的量（摩爾）比是不同的，即有一些溶液中M離子是過量的，在另一些溶液中配體過量的，在這兩部分溶液中配離子的濃度不可能達(dá)到最大值，只有當(dāng)溶液中配體與金屬離子濃度之比與配離子的組成一致時(shí)，配離子濃度才能最大，因而此時(shí)吸光度最大。如果溶液中只生成—

6、種配合物，隨著金屬離子濃度由小到大，配合物濃度先遞增再遞減，相應(yīng)的吸光度也如此變化，以吸光度A為縱標(biāo)，以摩爾分?jǐn)?shù)（配體和中心離子濃度相同時(shí)，可用體積分?jǐn)?shù)為橫標(biāo)作圖，所得的“吸光度－物質(zhì)的量比”曲線，—定會(huì)出現(xiàn)極大值，如圖所示：?（1）配合物組成的確定：上述所測(cè)的系列溶液中，只有在溶液中金屬離子和配體的摩爾比與配合物的組成一致時(shí)，才會(huì)有最大吸收。因此，在曲線最高點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的溶液的組成(M和R的摩爾比)即為該配合物的組成。如上圖，若與吸光度最大點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的M與R的摩爾比為1:1，則配合物組成為MR型，若M與R的摩爾比為1:2，則配合物為MR2型。（2）配合物穩(wěn)定常數(shù)確定：

7、按照朗伯－比爾定律，若M與R全形成了配合物MRn，則吸光度—物質(zhì)的量比圖應(yīng)是一條直線，有明顯的最大值B，與B相對(duì)應(yīng)的A2是配離子MRn不解離時(shí)的最大吸光度，實(shí)測(cè)對(duì)應(yīng)吸光度A1是由于配合物部分解離后剩下的那部分配合物的吸光度，設(shè)配合物的離解度α,可表示為：???????M＋R===MR??cα,??cα,???c-cα,式中c為假設(shè)配合物MRn不發(fā)生任何解離時(shí)的濃度（即圖中B點(diǎn)的配離子濃度，為B點(diǎn)時(shí)離子的初濃度?！緝x器與試劑】?jī)x器：分光光度計(jì)、燒杯、容量甁、吸量管、錐形甁試劑：0.0100mol·L－1Fe3+???????0.0100mol·L－1磺基水楊酸(H3

8、R)???